La figure (A) montre une électroluminescence uniforme à partir d'une diode électroluminescente à pérovskite flexible de grande surface développée par l'équipe de recherche. La figure (B) montre un éclairage avec une diode électroluminescente pérovskite proche infrarouge à l'arrière du poing. Cela permet l'imagerie des vaisseaux sanguins sous-cutanés. Crédit :Nature Photonics
Les LED infrarouges sont utiles pour les communications optiques et l'éclairage secret, et se trouvent couramment dans les télécommandes et les configurations de caméras de sécurité. Ce sont généralement de petites sources ponctuelles, ce qui limite leur utilisation si un éclairage de plus grande surface est requis à proximité immédiate, par exemple, sur un appareil portable.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur TAN Zhi Kuang du Département de chimie et de l'Institut de recherche sur l'énergie solaire de Singapour (SERIS), NUS a développé une haute efficacité, LED proche infrarouge pouvant couvrir une surface de 900 mm 2 en utilisant des méthodes de traitement de solution à faible coût. C'est plusieurs ordres de grandeur plus grand que les tailles obtenues dans d'autres efforts, et ouvre une gamme de nouvelles applications intéressantes. Leurs dispositifs utilisent un nouveau semi-conducteur à base de pérovskite, qui est un semi-conducteur à bande interdite directe qui est capable d'une forte émission de lumière. En utilisant une nouvelle architecture de périphérique, l'équipe de recherche est capable de régler avec précision l'injection d'électrons et de trous (charges négatives et positives) dans la pérovskite, de telle sorte qu'un nombre équilibré de charges opposées puisse se rencontrer et donner lieu à une génération de lumière efficace. L'équipe a également découvert que cette amélioration permettait de fabriquer des dispositifs de grande surface avec une reproductibilité significativement plus élevée.
Monsieur ZHAO Xiaofei, un doctorat étudiant de l'équipe de recherche a dit, "Nous avons constaté que l'efficacité d'injection de trous est un facteur important qui affecte les performances des dispositifs. En utilisant un semi-conducteur organique avec un potentiel d'ionisation moins profond dans le cadre de la structure du dispositif, nous avons pu améliorer l'injection des trous et atteindre l'équilibre des charges. Cela a permis à nos appareils d'émettre de la lumière à des rendements (efficacité quantique externe de 20%) proches de leur limite théorique, et en outre réduit la variation des performances d'un appareil à l'autre, permettant ainsi la réalisation d'appareils beaucoup plus grands."
Le professeur Tan a dit, "Certaines des technologies que notre appareil pourrait activer peuvent inclure l'éclairage secret dans la reconnaissance faciale ou les technologies de suivi oculaire en réalité augmentée/réalité virtuelle. En particulier, nous avons démontré que nos LED pouvaient être adaptées à des applications impliquant un éclairage sous-cutané des tissus profonds, comme dans les appareils portables de suivi de la santé."
"Ces matériaux pourraient également être développés pour émettre de la lumière dans toute la gamme des couleurs visibles. Ils pourraient donc être appliqués dans les nouvelles générations d'écrans électroniques à écran plat, " il ajouta.
